Molecular consequences of elastin gene mutations in autosomal dominant cutis laxa and supravalvular aortic stenosis
Otozomal dominant kutis laksa ve supravalvüler aort stenozu'nda elastin gen mutasyonlarının moleküler sonuçları
- Tez No: 819058
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZSOLT URBAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of Pittsburgh
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
Elastik lifler, dokulara esneklik kazandıran ve dönüştürücü büyüme faktörü beta'yı (TGFβ) bağlayan ve düzenleyen hücre dışı matrisin (ECM) bileşenleridir. Elastin geni (ELN) mutasyonları Williams-Beuren Sendromu (WBS), supravalvüler aort stenozu (SVAS) ve otozomal dominant kutis laksa (ADCL) gibi çeşitli fenotiplere neden olmaktadır. Bu çalışma, ELN gen mutasyonlarının ADCL ve SVAS'daki moleküler sonuçlara odaklanmıştır. ADCL gevşek ve elastik olmayan deri, pulmoner amfizem, aort kökü dilatasyonu ve periferik pulmoner aort stenozu ile karakterize edilmektedir. Amacımız ELN mutasyonlarının TGFβ sinyali ve ADCL'nin moleküler patolojisi üzerindeki etkisini değerlendirmektir. Ekzon 34 veya ekzon 30'da ELN mutasyonu olan dört hastadan ve kontrollerden alınan dermal fibroblastlar kullanılmıştır. Hücre dışı TGFβ aktivitesi değişmemesine rağmen, ekzon 30 mutasyonu olan hastalarda hücre içi TGFβ sinyalinde artış bulunmuştur. TGFBR1 düzeyleri protein ve RNA düzeyinde artmıştır. Ekzon 34 mutasyonu olan hastalarda normal TGFβ sinyali gözlenmiştir. Sonuçlarımız ELN ile ilişkili kutis laksa hastalarında hastalığın şiddetini etkileyebilecek mutasyona özgü TGFβ sinyal değişikliklerine işaret etmektedir. Elastin testi ADCL hücrelerinde elastin birikiminin azaldığını ve uzun süreli TGFβ tedavisinin elastin birikimini iyileştirdiğini göstermiştir. Yarı kantitatif RT-PCR deneyleri, bazal koşullar altında ADCL hücrelerinde mutantın normal tip alele kıyasla artmış ekspresyonunu göstermiştir. Uzun süreli TGFβ tedavisi ekspresyondaki bu alel dengesizliğini normalleştirmiştir. Bu nedenle, artmış TGFβ sinyalinin ADCL'de moleküler düzeyde koruyucu bir mekanizma olduğu sonucuna varılmıştır. SVAS, çıkan aortanın daralması ile karakterize edilmektedir. ELN geninde duplikasyon olan bir SVAS ailesi genetik ve fonksiyonel olarak analiz edilmiştir. Gen-dozaj analizi, intron 1'deki bir tetranükleotid tekrarının duplike bölge içinde olduğunu göstermiştir. Pre-mRNA'nın RT-PCR'si mutant alelin 23. intronundaki bir SNP'nin ifade edilmediğini göstermiştir. Etkilenen bireylerde elastin birikiminde azalma tespit edilmiş ve bu kısmi duplikasyonun bir null alel verdiğini desteklemiştir. Elastin ve TGFβ arasındaki bağlantıların doğasının ortaya çıkarılması, kutis laksa için tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olabilir. Bulgularımız, halk sağlığı üzerinde önemli etkileri olan anevrizmalar ve kronik obstrüktif akciğer hastalığı dahil olmak üzere elastin bozulması ve TGFβ düzensizliği ile karakterize karmaşık hastalıklarla ilgilidir.
Özet (Çeviri)
Elastic fibers are components of the extracellular matrix (ECM) that contribute resilience to tissues and bind and regulate transforming growth factor beta (TGFβ). Elastin gene (ELN) mutations cause several phenotypes including Williams-Beuren Syndrome (WBS), supravalvular aortic stenosis (SVAS) and autosomal dominant cutis laxa (ADCL). This work focused on the molecular consequences of the ELN gene mutations in ADCL and SVAS. ADCL is characterized by loose and inelastic skin, pulmonary emphysema, aortic root dilation, and peripheral pulmonary aortic stenosis. Our goal was to evaluate the impact of ELN mutations on TGFβ signaling and molecular pathology of ADCL. Dermal fibroblasts from four patients with ELN mutations in exon 34 or exon 30 and controls were used. Increased intracellular TGFβ signaling was found in patients with exon 30 mutations, despite unchanged extracellular TGFβ activity. TGFBR1 levels were increased at the protein and the RNA level. Patients with exon 34 mutations had normal TGFβ signaling. Our results indicate mutation-specific TGFβ signaling changes in ELN-related cutis laxa patients, which may influence to disease severity. Elastin assay showed decreased elastin deposition in ADCL cells and long-term TGFβ treatment improved elastin deposition. Semi-quantitative RT-PCR experiments showed increased expression of the mutant compared to the wild-type allele in ADCL cells under baseline conditions. Long-term TGFβ treatment normalized this allelic imbalance in expression. Therefore, we conclude that increased TGFβ signaling is a protective mechanism in ADCL at the molecular level. SVAS is characterized by narrowing of the ascending aorta. An SVAS family with a duplication in the ELN gene was analyzed genetically and functionally. Gene-dosage analysis showed that a tetranucleotide repeat in intron 1 was within the duplicated region. RT-PCR of pre-mRNA showed that a SNP in intron 23 of the mutant allele was not expressed. Decreased elastin deposition was found in affected individuals, supporting that this partial duplication yielded a null allele. Uncovering the nature of connections between elastin and TGFβ may help developing treatments for cutis laxa. Our findings are relevant to complex diseases characterized by elastin degradation and TGFβ dysregulation, including aneurysms and chronic obstructive pulmonary disease that have major public health impact.
Benzer Tezler
- Ligamentum flavum hipertrofisinde potansiyel bir terapötik hedef olarak diskoidin domain reseptörü
Discoidin domain receptor as A potential therapeutic target in the ligamentum flavum hypertrophy
YUSUF MANSUR TORUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
NöroşirürjiTrakya ÜniversitesiBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE DELEN
- Polivinil asetat kökenli termoplastik yapıştırıcıların radyasyonla çapraz bağlanarak iyileştirilmesi
Başlık çevirisi yok
M.KUDRET ARSEVEN
Doktora
Türkçe
1998
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ NEZİHİ BİLGE
- Effects of spatial distribution of fullerenes on the mechanical behaviour of graphene fullerene composites
Farklı fulleren dağılımlarının grafen fulleren kompozit malzemesinin mekanik davranışına etkisinin incelenmesi
UĞUR ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Exploring allosteric mechanisms of chemokine receptor CXCR4 and implications in drug design
Kemokin reseptörü CXCR4'ün allosterik mekanizmalarının ve ilaç tasarımındaki uygulamalarının keşfedilmesi
TUĞÇE İNAN
Doktora
İngilizce
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ÖZGE KÜRKÇÜOĞLU LEVİTAS